一种发电机性能测试装置与系统的制作方法

1.本技术涉及发电机测试领域，具体而言，涉及一种发电机性能测试装置与系统。


背景技术：

2.在发电机生产完成后，需要对发电机是否合格进行测试，以避免后续用户使用过程中发电机出现故障。
3.目前常规的性能测试方法为通过发电机与电池连接，在进行测试时，发电机工作并未电池进行充电，同时获取发电机工作时的性能参数，以判断发电机是否合格。然而，由于在发电机测试时始终保持为电池进行充电，因此电池容易快速充满电，此时需要对电池进行放电或者更换的其它电池，影响了测试效率。
4.综上，现有技术中存在发电机测试效率不高的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种发电机性能测试装置与系统，以解决现有技术中存在的发电机测试效率不高的问题。
6.为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
7.一方面，本技术实施例提供了一种发电机性能测试装置，所述发电机性能测试装置包括主控模块、放电模块、数据采集模块以及至少两个储能模块，所述主控模块分别与所述放电模块、所述数据采集模块以及所述至少两个储能模块电连接，每个所述储能模块均与所述放电模块电连接，所述储能模块与所述数据采集模块还用于与一待测发电机连接；其中，
8.当所述待测发电机处于测试状态时，所述主控模块用于控制所述至少两个储能模块轮流进行蓄电，并控制未处于蓄电状态的储能模块通过所述放电模块进行放电；
9.所述数据采集模块用于采集所述待测发电机在测试状态时的电流和/或电压，并将所述电流和/或电压传输至所述主控模块，以通过所述主控模块确定所述待测发电机是否合格。
10.可选地，所述放电模块包括多条放电支路，每个所述储能模块均与至少两条放电支路电连接；其中，
11.当所述储能模块未处于蓄电状态时，所述主控模块还用于获取所述储能模块的荷电状态，并依据所述荷电状态控制所述放电支路的导通数量。
12.可选地，每个所述储能模块均与第一放电支路及第二放电支路电连接；其中，
13.所述主控模块还用于当所述储能模块的荷电状态大于第一阈值时，控制所述第一放电支路与所述第二放电支路同时导通，以对所述储能模块进行快速放电；
14.所述主控模块还用于当所述储能模块的荷电状态大于第二阈值且小于第一阈值时，控制所述第一放电支路或所述第二放电支路导通。
15.可选地，当所述储能模块未处于蓄电状态时，所述主控模块还用于获取所述储能
模块的当前电压，并确定所述储能模块的放电时长，以依据所述放电时长对所述储能模块进行放电，其中，所述放电时长满足公式：
16.放电时长＝(100-soc)*储能模块的容量/(储能模块的当前电压/放电支路的阻值2)，其中，soc表示荷电状态。
17.可选地，所述数据采集模块还用于采集所述待测发电机在测试状态时的转速与温度，并将所述转速与温度传输至所述主控模块；其中，
18.所述主控模块还用于当所述电流、所述电压、所述转速以及所述温度中任意一项大于对应的预设值时，确定所述待测发电机合格。
19.可选地，主控模块包括主控芯片与上位机，所述主控芯片分别与所述上位机、所述放电模块、所述数据采集模块以及所述至少两个储能模块电连接；其中，
20.所述主控模块用于将电流和/或电压发送至所述上位机；
21.所述上位机用于依据所述电流、电压及对应的预设值确定所述待测发电机是否合格。
22.可选地，所述发电机性能测试装置还包括服务器，所述服务器与所述上位机通信连接；其中，
23.所述上位机用于将所述电流和/或电压发送至所述服务器进行存储。
24.可选地，所述发电机性能测试装置还包括环境温度调控模块，所述环境温度调控模块与所述主控模块电连接；其中，
25.所述环境温度调控模块用于获取所述待测发电机所处的环境温度；
26.所述主控模块还用于依据预设的温度对所述待测发电机所处的环境温度进行调控。
27.可选地，所述发电机性能测试装置还包括急停开关，所述急停开关与所述待测发电机电连接；其中，
28.当所述急停开关处于闭合状态时，所述待测发电机停止工作，以退出测试状态。
29.另一方面，本技术实施例还提供了一种发电机性能测试系统，所述发电机性能测试系统包括待测发电机与上述的发电机性能测试装置，所述发电机性能测试装置与所述待测发电机连接。
30.相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
31.本技术提供了一种发电机性能测试装置与系统，该发电机性能测试装置包括主控模块、放电模块、数据采集模块以及至少两个储能模块，主控模块分别与放电模块、数据采集模块以及至少两个储能模块电连接，每个储能模块均与放电模块电连接，储能模块与数据采集模块还用于与一待测发电机连接；其中，当待测发电机处于测试状态时，主控模块用于控制至少两个储能模块轮流进行蓄电，并控制未处于蓄电状态的储能模块通过放电模块进行放电；数据采集模块用于采集待测发电机在测试状态时的电流和/或电压，并将电流和/或电压传输至主控模块，以通过主控模块确定待测发电机是否合格。由于在发电机性能测试过程中，主控模块可以对至少两个储能模块轮流进行蓄电，且会控制未处于蓄电状态的储能模块通过放电模块进行放电，进而使得在对其中一个储能模块进行蓄电时，其余的储能模块均可以进行放电操作，当对储能模块蓄满电时，其余的储能模块也能够放电完成，进而可以连续不断的对发电机性能进行测试，提升了测试效率。
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
34.图1为本技术实施例提供发电机性能测试装置的第一种模块示意图。
35.图2为本技术实施例提供发电机性能测试装置的第二种模块示意图。
36.图3为本技术实施例提供发电机性能测试装置的电气连接示意图。
37.图中：100-发电机性能测试装置；110-主控模块；120-放电模块；130-数据采集模块；140-储能模块；150-服务器；160-环境温度调控模块；111-主控芯片；112-上位机。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
39.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.正如背景技术中所述，由于在发电机测试时始终保持为电池进行充电，因此电池容易快速充满电，此时需要对电池进行放电或者更换的其它电池，才能进行下一发电机的测试，影响了测试效率，不利于对发电机的流水线测试。
43.有鉴于此，本技术提供了一种发电机性能测试装置，通过设置至少两个储能模块，且主控模块控制储能模块轮流蓄电，并控制未蓄电的储能模块进行放电的方式，提升发电机性能测试的效率。
44.下面对本技术提供的发电机性能测试装置进行示例性说明：
45.作为一种可选的实现方式，请参阅图1，该发电机性能测试装置100包括主控模块110、放电模块120、数据采集模块130以及至少两个储能模块140，主控模块110分别与放电模块120、数据采集模块130以及至少两个储能模块140电连接，每个储能模块140均与放电模块120电连接，储能模块140与数据采集模块130还用于与一待测发电机连接，进而对待测
发电机的性能进行测试。
46.在对待测发电机进行性能测试时，主控模块110首先会控制至少两个储能模块140轮流进行蓄电，并控制未处于蓄电状态的储能模块140通过放电模块120进行放电。同时，数据采集模块130可以采集待测发电机在测试状态时的电流和/或电压，并将电流和/或电压传输至主控模块110，进而通过主控模块110确定待测发电机是否合格。
47.通过上述实现方式，使得在对其中一个储能模块140进行蓄电时，其余的储能模块140均可以进行放电操作，当储能模块140蓄满电时，其余的储能模块140也能够放电完成，进而可以连续不断的对发电机性能进行测试，提升了测试效率。
48.可以理解地，数据采集模块130主要用于对待测发电机在工作过程中的数据进行采集并传感，其可以通过传感器进行数据的采集，例如，数据采集模块130可以包括电压表与电流表，电压表与电流表均与待测发电机之间电连接，进而采集待测发电机在工作过程的电压值与电流值并上传。主控模块110在接收到数据采集模块130上传的数据后，可以将该数据与对应的预设值进行比较，进而确定出发电机是否合格。
49.在一种可选的实现方式中，当待测发电机在测试过程中的电压大于预设的电压值，或者电压大于预设的电压值，主控模块110均会判断该待测发电机不合格。例如，预设的电压值为15v，预设的电流值为2a，则若检测到待测试发电机的电压与电流值分别为16v/1.5a，14v/2.3a，16v/2.3a时，主控模块110均可判定待测发电机不合格。
50.需要说明的是，本技术并不对确定待测发电机是否合格的参数进行限定，例如，在一种实现方式中，仅利用电流判定待测发电机是否合格；在另一种实现方式中，仅利用电压判定待测发电机是否合格。当然地，为了能够更加准确的判定待测发电机是否合格，数据采集模块130还可以采集待测发电机在测试过程中的转速与温度，在此基础上，数据采集模块130还包括霍尔传感器与温度传感器，霍尔传感器与温度传感器均与主控模块110电连接，且霍尔传感器用于采集待测发电机在工作时的转速，温度传感器用于采集待测发电机在工作时的温度，主控模块110在确定待测发电机是否合格时，可以根据上述所有参数进行确定，换言之，当采集的待测发电机在工作时的电流、电压、转速以及温度中任意一项大于对应的预设值时，中控模块即可确定待测发电机合格。
51.并且，可选的，请参阅图2，主控模块110包括主控芯片111与上位机112，主控芯片111分别与上位机112、放电模块120、数据采集模块130以及至少两个储能模块140电连接。主控模块110用于将电流、电压、转速以及温度等数据发送至上位机112，上位机112用于依据获取的数据及对应的预设值确定待测发电机是否合格。即本技术提供的主控芯片111主要用于上传相关数据信息至上位机112，同时下发测试指令等数据至待测发电机等，上位机112主要用于利用获取的数据与预设值进行比较，以确定出待测发电机是否合格。
52.同时，为了实现测试数据的存储与查档，可选地，发电机性能测试装置还包括服务器150，服务器150与上位机112通信连接，上位机112可以将获取的相关数据发送至服务器150进行存储，例如电流、电压、转速以及温度的数据信息，均可发送至服务器150中进行存储。
53.其中，在一种可能的实现方式中，服务器150还可以同时存储待测发电机的编号等信息，进而便于后续的查档。
54.通过上述实现方式，能够对待测发电机的性能进行测试，为了能够提升测试效率，
实现流水线式测试，需要在对任意储能模块140进行蓄电时，保证其余储能模块140尽快放电完成。
55.在此基础上，可选的，放电模块120包括多条放电支路，每个储能模块140均与至少两条放电支路电连接；当储能模块140未处于蓄电状态时，主控模块110还用于获取储能模块140的荷电状态，并依据荷电状态控制放电支路的导通数量。
56.其中，本技术对储能模块140与放电支路的数量并不做任何限定，例如的，储能模块140的数量可以为3个，每个储能模块140与2条放电支路连接，或者，储能模块140的数量可以为2个，每个储能模块140与3条放电支路连。
57.在一种可选的实现方式中，每个储能模块140均与第一放电支路及第二放电支路电连接。当储能模块140的荷电状态大于第一阈值时，主控模块110可以控制第一放电支路与第二放电支路同时导通，以对储能模块140进行快速放电；当储能模块140的荷电状态大于第二阈值且小于第一阈值时，主控模块110还可控制第一放电支路或第二放电支路导通。
58.一般地，储能模块140可以为储能电池，进而可以在对待测发电机进行测试时，储能电池可以不断的进行充放电，为了提升储能模块140的使用寿命，在对储能模块140进行放电时，一般会将剩余电量维持在一定范围内，而若当储能模块140中存储的电量较大时，则需要快速进行放电，以保证能够轮流的对待测发电机产生的电量进行存储。
59.因此，在对储能模块140进行放电时，需要对储能模块140的荷电状态进行确定，荷电状态即指储能模块140的soc，剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，其取值范围为0～1，当soc＝0时表示电池放电完全，当soc＝1时表示电池完全充满。
60.其中，储能模块140的荷电状态的确定方式包括两种：
61.第一种为利用储能模块140自带的传感器检测其荷电状态，第二种为利用电压传感器采集储能模块140的电压，当主控模块110接收到储能模块140的电压后，利用预设的电压-荷电状态曲线确定该储能模块140当前的荷电状态。
62.当确定储能模块140的荷电状后，当主控模块110的荷电状态的值较大时，则需要以较快速度进行放电，而当荷电状态的值较小时，则可适当降低放电的速率。作为一种实现方式，第一阈值可以为50％，第二阈值可以为40％，当储能模块140的荷电状态大于50％时，主控模块110可以同时控制第一放电支路与第二放电支路导通，利用第一放电支路与第二放电支路同时进行放电；当储能模块140的荷电状态降至50％以下且大于40％时，主控模块110可以控制第一放电支路或第二放电支路导通，利用第一放电支路或第二放电支路进行放电。
63.此外，主控模块110可以获取储能模块140的当前电压，并确定储能模块140的放电时长，进而依据放电时长对储能模块140进行放电，其中，放电时长满足公式：
64.放电时长＝(100-soc)*储能模块140的容量/(储能模块140的当前电压/放电支路的阻值2)，其中，soc表示荷电状态。
65.需要说明的是，当采用第一放电支路与第二放电支路同时进行放电时，则放电支路的阻值等于第一放电支路与第二放电支路的总阻值。
66.即本技术提供的发电机性能测试装置的工作原理为：
67.当需要为某个待测试发电机进行测试时，主控模块110控制其中一个储能模块140进行蓄电，同时，获取其它储能模块140此时的荷电状态，并依据此时荷电状态控制导通支
路的数量，并确定需要放电的时长，以使放电后的储能模块140的荷电状态维持在一定范围区间内，例如，将储能模块140的荷电状态维持在50％左右，便于利用该储能模块140对下一待测发电机进行放电。
68.需要说明的是，本技术并不对储能模块140轮流蓄电的时间进行限定，例如，当储能模块140为三个，分别为a、b以及c，当对发电机a进行性能测试时，利用储能模块a行蓄电，当对发电机a性能测试完成后，需要继续对发电机b进行性能测试时，则利用储能模块b行蓄电，同时对储能模块a的电量进行放电。
69.或者，当储能模块a中存储的电能达到阈值后才会更换下一储能模块b进行电量的存储，例如，该阈值为80％，当对发电机a进行性能测试时，利用储能模块a进行蓄电，当对发电机a性能测试完成后，需要继续对发电机b进行性能测试时，此时若储能模块a的荷电状态并未达到80％，例如此时储能模块a的荷电状态为60％时，则继续利用储能模块a进行蓄电，直至储能模块a的荷电状态达到80％，才会更换为利用储能模块b进行蓄电。
70.或者，只有当储能模块a的充电时长达到预设时长时，才会更换另一储能模块b进行蓄电。
71.还需要说明的是，当储能模块140的荷电状态降低至临界点时，主控模块110还可重新计算放电时长，例如，当储能模块140的荷电状态为60％时，主控模块110会控制两条放电支路同时导通，并计算的放电时长为20min，当经过10min后，储能模块140的荷电状态降低为50％，此时主控模块110会控制其中一条放电支路导通，并重新计算放电时长，例如，放电时长为15min。
72.基于上述实现方式，本技术还提供了一种发电机性能测试的装置的电器连接图，如图3所示，发电机性能测试装置还包括急停开关与适配器，急停开关与待测发电机电连接，当急停开关处于闭合状态时，待测发电机停止工作，以退出测试状态，同时，bat1与bat2分别表示两个储能模块140，每条支路中均包括继电器与水泥电阻，当然地，为了增加放电的支路的灵活性，水泥电阻也可替换为的可调电子负载。
73.当需要测试时，待测发电机接入适配器，松开急停开关，并控制其中一个蓄能模块进行，例如控制bat1进行蓄电。同时，获取另一蓄能模块bat2的相关参数，通过控制bat2的放电支路中继电器的方式，实现支路的导通，进而实现放电。
74.此外，作为一种实现方式，发电机性能测试装置还包括环境温度调控模块160，环境温度调控模块160与主控模块110电连接；其中，环境温度调控模块160能够获取待测发电机所处的环境温度；主控模块110还能够依据预设的温度对待测发电机所处的环境温度进行调控。
75.即环境温度调控模块160可以包括环境温度传感器与环境温度调节器，例如风冷、水冷等环境温度调节器。一方面，通过设置环境温度调控模块160，能够调节待测发电机的环境温度，进而使待测发电机能够更有效的运行。另一方面，还可以利用环境温度调控模块160模拟特殊的环境。例如，当发电机用于较为严寒的地区时，为了模拟其实际应用场景，可以降低在测试过程中的环境温度。
76.基于上述实现方式，本技术实施例提供了一种发电机性能测试系统，该发电机性能测试系统包括待测发电机与上述的发电机性能测试装置，发电机性能测试装置与待测发电机连接，通过发电机性能测试装置能够对发电机是否合格进行测试。
77.可以理解地，当待测发电机处于测试状态时，主控模块用于控制至少两个储能模块轮流进行蓄电，并控制未处于蓄电状态的储能模块通过放电模块进行放电。
78.并且，数据采集模块用于采集待测发电机在测试状态时的电流和/或电压，并将电流和/或电压传输至主控模块。
79.主控模块用于接收数据采集模块传输的电流和/或电压，并依据电流和/或电压与对应的预设值进行比较，进而通过主控模块确定待测发电机是否合格。
80.其中，需要说明的是，本技术所述的对应的预设值，指预设值中包括预设电流值与预设电压值，当主控模块接收到电流值时，将电流值与预设电流值进行比较，确定待测发电机是否合格；当主控模块接收到电压值时，将电压值与预设电压值进行比较，确定待测发电机是否合格；同理地，当主控模块同时接收到电流值与电压值时，则将电流值与预设电流值进行比较，同时将将电压值与预设电压值进行比较，进而确定待测发电机是否合格。
81.综上所述，本技术提供了一种发电机性能测试装置与系统，该发电机性能测试装置包括主控模块、放电模块、数据采集模块以及至少两个储能模块，主控模块分别与放电模块、数据采集模块以及至少两个储能模块电连接，每个储能模块均与放电模块电连接，储能模块与数据采集模块还用于与一待测发电机连接；其中，当待测发电机处于测试状态时，主控模块用于控制至少两个储能模块轮流进行蓄电，并控制未处于蓄电状态的储能模块通过放电模块进行放电；数据采集模块用于采集待测发电机在测试状态时的电流和/或电压，并将电流和/或电压传输至主控模块，以通过主控模块确定待测发电机是否合格。由于在发电机性能测试过程中，主控模块可以对至少两个储能模块轮流进行蓄电，且会控制未处于蓄电状态的储能模块通过放电模块进行放电，进而使得在对其中一个储能模块进行蓄电时，其余的储能模块均可以进行放电操作，当对储能模块蓄满电时，其余的储能模块也能够放电完成，进而可以连续不断的对发电机性能进行测试，提升了测试效率。
82.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
83.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。